国外制氢技术获重要突破！国际能源署对氢能最新定调
时间:2019-06-21 22:24来源:中国石油报 作者:崔茉
点击:
次
这听起来很神奇：你把一个特殊装置和空气接触，将它暴露在阳光下，然后便开始生产氢气。据近期外媒报道，一个研究团队宣称已经将这一设想变成了现实。
氢能作为一种清洁高效的能源，并不是新鲜事物，能源行业已经对其开发利用了多年。但由于制氢技术的掣肘，其一直未能实现大规模应用。但近一段时期，越来越多的国际共识认为，氢能将在世界向可持续能源的过渡中发挥关键作用。
6月14日，在G20峰会召开前夕，国际能源署（IEA）发布了一份特别的氢能发展报告，称“氢能拥有巨大的潜力，世界不应该错过这个使氢能成为我们清洁和安全的能源未来重要组成部分的独特机会。”
清洁制氢技术正不断取得突破
氢的燃烧效率大约是汽油的三倍。虽然氢能本身对环境不会造成什么影响，因为只有水和热量作为副产品释放出来。然而，生产氢气的过程目前还不太环保。
当前，约95％的氢气是通过一种称为蒸汽重整的过程产生的——将氢原子与甲烷中的碳原子分离。但是，这一过程会释放温室气体，导致全球变暖。
另一种生产方法，即电解法，将氢从水中分离出来。电解可以通过风能、水电和太阳能等可再生能源为原料实现，因此不会产生任何碳排放，缺点是价格昂贵。
为了充分发挥氢气作为替代化石能源主力的潜力，科学家们需要找到一种更加经济、环保且可行的方法来规模化生产氢气。据美国oilprice网站报道，利用空气和水制氢的技术在今年已经取得重要突破。
该网站刊文指出，近日，瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员表示，他们已经开发出一种新技术，依靠太阳能小型装置，从阳光和空气中生产液态碳氢化合物燃料。“这种装置证明了碳氢燃料可以在现实的条件下由阳光和空气制成。”
该装置直接从空气中提取二氧化碳和水，并使用太阳能对其进行分解，得到包括氢气和一氧化碳混合物在内的合成气，随后将其加工成煤油、甲醇或其他烃类。
利用太阳能制造碳氢化合物燃料的装置原理。 图片来源：ETH Zurich
今年早些时候，荷兰基础能源研究所（DIFFER）与丰田汽车欧洲公司合作，试图开发一种装置，吸收潮湿空气中的水蒸气，利用太阳能将其分解为氢气和氧气。目前，研究人员已经开发出一种新型固态光电化学电池，能够从空气中捕获水，然后在阳光照射下产生氢气。
能够生产氢气的光电化学电池近景。图片来源：DIFFER
在比利时，鲁汶大学（KU Leuven）的生物科学工程师在2月份表示，他们已经制造出一种氢气面板，可以利用空气中的水分产生氢气。根据研究人员的说法，经过十年的发展，该小组现在每天可以生产250升的氢气。其中，20个这样的氢气面板可以为一个家庭在整个冬天提供电力和热能。
鲁汶大学的生物科学工程师设计了一种氢气面板，能将15％的阳光直接转换成氢气。图片来源：KU Leuven
氢能扩大利用关键：减少碳排放
上述氢能技术虽然已经是历史性的突破，但离规模化应用尚有距离。鉴于从低碳能源生产氢气的成本仍很高，当前，工业使用的氢气几乎全部由天然气和煤炭生产。国际能源署表示，每年由天然气和煤炭制氢所释放的二氧化碳大约为8.3亿吨，相当于英国和印度尼西亚年度碳排放量的总和。
减少现有氢气生产的碳排放是一项挑战，但也是增加全球清洁氢气利用规模的机会。
一种方法是从化石燃料的氢生产中捕获和储存、利用二氧化碳。目前世界上使用这种工艺的工业设施还不太多，更多的工业设施正在筹备中。但若需要达到清洁生产的目标，还需要更大的规模。
另一种方法是从电能中获得更多的氢供应。在过去二十年中，已有200多个项目开始运营，将电能和水转化为氢气，以减少碳排放。
在汽车、卡车、钢铁和供暖建筑等其他领域扩大清洁氢气的使用是另一项重要挑战。目前全球约有11200辆氢燃料电池动力汽车在道路上行驶。到2030年，鼓励使用氢能源汽车的政府希望这一数字急剧增加到250万。
国际能源署分析，预计到2030年，用可再生电力生产氢气的成本可能会下降30％。由于可再生能源成本下降和氢气产量的增加，氢燃料电池、加氢设备都可以从大规模制造中受益。
除生产工艺外，氢能发展还面临以下亟待解决的问题：
氢气的密度很低，需要在高压下储存和运输；
氢气易燃且无味，在氢气燃烧之前，必须使用传感器检测泄漏；
氢燃料供应商是否愿意建设数量庞大的加氢站来服务氢燃料电动汽车。
推动氢能加快发展路在何方
国际能源署执行主任法提赫·比罗尔指出，“当前氢能迎来了前所未有的发展机遇，不论是能源进口国还是出口国的政府，以及可再生能源行业、电力和燃气公用行业、汽车制造商、石油和天然气公司、一些大型技术公司和城市，都在积极推动氢能发展。”
为了巩固这一势头，国际能源署在其专项报告提出了四个推动氢气发展的建议，以帮助政府、企业和其他利益相关者扩大全球氢能发展的规模。
1.使工业港成为扩大使用氢气的中枢
目前，大部分以化石原料生产的氢气作为工艺原料的炼油和化工品工厂集中在世界各地的沿海工业区，如欧洲北海，北美洲的墨西哥湾沿岸和中国东南部。鼓励这些工厂转向更清洁的氢气生产将会减少整体成本。
2．依托现有基础设施如天然气管道输送氢气
如能依托目前上百万公里的天然气管道，仅仅将其中5%的管道用来运输氢气，将大大增加对氢气的需求并减少成本。
3.扩大氢燃料在货运、客运车队中的使用
沿着固定路线运送乘客和货物的汽车、卡车和公共汽车可以转向使用氢燃料电池电动汽车。
4.启动氢贸易的国际航线
国际合作对于加速清洁氢气的发展至关重要。
此外，国际能源署指出，国家、城市政府应在长期能源战略中确立氢的作用。氢能生产、利用和开发的公司也应确立长远的发展目标，加大对氢能的研发力度，通过政策和技术的创新推动氢能的长远发展。如这些建议真能被很好的采纳和执行，我们有理由相信，氢能发展的春天确实来了！
(责任编辑：子蕊)
免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢
-
PPT| 2025年全球电池技术发展预期报告
2021-06-09 12:32 -
盐湖卤水提锂技术获重大突破 生产周期由2年缩短至20天
2021-06-02 10:24 -
市场追踪 | 电池回收技术概述
2021-05-06 22:15 -
电池技术新突破？小米硅氧负极电池有何玄机？
2021-04-06 11:37 -
电池加热技术让电动汽车＂兴奋＂起来
2021-03-30 09:07 -
被马斯克「封杀」的技术，为何成为长城的香饽饽？
2021-03-30 08:34 -
大圆柱电池能否成为下一代动力电池技术主流
2021-03-26 10:00 -
“重拾” 磷酸铁锂电池，是技术倒退还是市场选择？
2021-03-23 10:42 -
新能源汽车再起技术之争 氢燃料电池是尴尬选择?
2021-03-23 09:08 -
频频出圈，电池安全技术谁家强？
2021-03-19 21:17
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
专题
相关新闻
-
PPT| 2025年全球电池技术发展预期报告
2021-06-09 12:32 -
盐湖卤水提锂技术获重大突破 生产周期由2年缩短至20天
2021-06-02 10:24 -
市场追踪 | 电池回收技术概述
2021-05-06 22:15 -
电池技术新突破？小米硅氧负极电池有何玄机？
2021-04-06 11:37 -
电池加热技术让电动汽车＂兴奋＂起来
2021-03-30 09:07 -
被马斯克「封杀」的技术，为何成为长城的香饽饽？
2021-03-30 08:34 -
大圆柱电池能否成为下一代动力电池技术主流
2021-03-26 10:00 -
“重拾” 磷酸铁锂电池，是技术倒退还是市场选择？
2021-03-23 10:42
本月热点
-
2020年锂电池行业研究报告
2021-05-11 11:24 -
突发｜深圳一锂电企业停止经营、解散员工！
2021-05-11 10:02 -
4月我国动力电池装车量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack内铁锂和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充电中性锌空气电池：进展，挑战和未来
2021-05-19 10:59 -
揭开赣锋锂业的家底
2021-06-03 09:46 -
“电池荒”来袭，生产纯电动汽车的车企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22 -
关于征集《锂离子电池用连续式真空干燥系统技术规范》等两项行业标准的函）征求意见程序
2021-05-31 22:53
企业微信号
微信公众号